高速铁路建造技术国家工程实验室(以下简称国家工程实验室) 是在国家发改委领导下，在铁道部的主管下，由中国铁路工程总公司、中南大学、中国铁道科学研究院和铁道第三勘察设计院集团有限公司联合建设。并联合本行业产业界、科技界和运营管理部门，成立实验室理事会，实行理事会领导下的实验室主任负责制。
国家工程实验室于2008年经国家发改委评审通过并正式立项，总投资约为9950万元。现任国家工程实验室理事会名誉理事长为孙永福院士，理事会理事长为中国铁路工程总公司党委书记、中国中铁股份有限公司总裁、教授级高工李长进，理事会常务副理事长为中国中铁股份有限公司副总裁兼总工、教授级高工刘辉，国家工程实验室主任为中南大学余志武教授。
针对高速铁路建造中亟待解决的关键科学技术问题，国家工程实验室的主要研究方向如下：（1）高速铁路无砟轨道关键技术；（2）高速铁路特殊土路基处理及沉降控制技术；（3）高速铁路桥梁建造成套技术；（4）高速铁路隧道设计与施工关键技术；（5）高速铁路关键工程材料及制备技术；（6）高速铁路建造数字化技术。相应的成立了五个实验室分别为高速铁路线桥隧静力实验室、高速铁路线桥隧动力学实验室、先进工程材料与耐久性实验、高速铁路先进装备实验室和高速铁路数字实验室。并建设了十大实验系统分别为岩土力学试验系统、20000KN桥梁结构试验系统、隧道围岩结构多功能静力试验系统、轨道-路基动力模型试验系统、车-线-桥模拟实验及移动测试系统、高速铁路多功能振动台试验系统、高速铁路风洞试验系统、先进工程材料与结构耐久性试验系统、高速铁路建造先进装备试验系统及高速铁路建造数字仿真试验系统。
实验室的功能和任务是提升重大科技成果的自主创新能力，积极进行产学研的合作与交流，成为为国内外相关企业提供新技术的辐射基地；建成凝聚和培养高水平产业创新技术人才的重要基地。
实验室科研队伍具有老中青结合以青年为主的年龄结构。实验室的三名中国工程院院士和一批中青年研究人员组成了实验室的骨干科研队伍。其中固定研发人员数将占到总研发人数的2/3左右，其余为流动人员。目前固定的科研人员有近50人，其中教授29人，具有博士学位的36人。另外努力吸和培养高层次的技术研究人员，吸收有成就的出国留学、进修人员来本实验室做客座研究。
